Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja – uporaba Newtonovega zakona gibanja, problemi in rešitve

1. Masa škatle = 2 kg, pospešek zaradi gravitacije = 9.8 m/s2 ^{. Poiščite (a) neto silo, ki pospešuje škatlo navzdol, (b) velikost} pospeška škatle.

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 2 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Teža (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newtonov

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newtona

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newtona

Rešitev:

(a) Mreža za ce, ki pospešuje škatlo

Nagnjena ravnina je gladka, zato ni sile trenja. Edina sila, ki deluje na predmet, je w _x.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Newtona

(b) velikost pospeška

∑ F = ma

9.8 = (2) a

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/ ^s²

Velikost pospeška je 4.9 m/s² ^, smer pospeška pa je navzdol.

2. Nagnjena ravnina je gladka, zato ni sile trenja . Masa telesa je 3 kg, pospešek zaradi gravitacije pa je 9.8 m/s² ^. Določite velikost sile F, če (a) telo miruje, (b) se telo premika navzdol s konstantnim pospeškom 2 m/s², ( c) se telo premika navzgor s konstantnim pospeškom 2 m/ ^s².

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 3 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Teža (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newtonov

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newtona

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newtona

Rešitev:

(a) Velikost sile F, če telo miruje

Newtonov prvi zakon gibanja pravi, da če telo miruje, je neto sila, ki deluje na telo, enaka nič.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = š _x

F = 14.7 Newtonov

(b) Velikost sile F, če se predmet premika navzdol s konstantno hitrostjo 2 m/ ^s²

∑ F = ma

w _x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Newtonov

(c) Velikost sile F, če se predmet premika navzgor s konstantno hitrostjo 2 m/ ^s²

∑ F = ma

F – w _x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Newtonov

[id_paketa wpdm='479']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju